Как сделать теплоаккумулятор своими руками: буферная емкость для котла, тепловой аккумулятор

Теплоаккумулятор своими руками — инструкция по изготовлению

Не многие знают, что в странах Западной Европы на законодательном уровне запрещается использовать твердотопливный котел без теплоаккумулятора (ТА).

У нас такого запрета пока не ввели, но и без него уже довольно многие обзавелись этим устройством.

Какая в нем есть необходимость, и из чего можно сделать теплоаккумулятор своими руками – об этом пойдет речь в нашем материале.

Содержание

• 1 Использование теплоаккумуляторов
• 2 Принцип работы
• 3 Простой тепловой аккумулятор своими руками
  • 3.1 Задаемся исходными данными
  • 3.2 Расчет объема
  • 3. 3 Расчет толщины теплоизоляции
• 4 Изготовление
• 5 Этапы установки теплоаккумулятора дома
  • 5.1 Обвязка
  • 5.2 Настройка
• 6 Видео на тему

Использование теплоаккумуляторов

От того, как именно сгорает твердое топливо в топке котла, зависит очень многое. Распознать режим горения можно по цвету пламени:

1. Белый цвет означает, что в топку подается чересчур большой объем воздуха и значительная часть тепла, которое могло бы быть усвоено, вылетает вместе с ним в дымоход.
2. Желтый цвет говорит о том, что топливо сгорает в оптимальном режиме: КПД котла в это время является максимальным, а выхлоп – наиболее экологичным. Котел проектируется так, чтобы на номинальной мощности он работал именно в таком режиме.
3. Красный цвет говорит о недостатке кислорода: топливо горит дольше и с меньшей теплоотдачей, но КПД при этом сильно падает, а в выхлопе содержится много тяжелых углеводородных радикалов (недоокисленные части молекул топлива) и большое количество угарного газа.

Приобретая котел, мы подбираем его мощность в расчете на самую низкую температуру, которая может наблюдаться в нашем регионе. И в сильный мороз отопитель работает на номинальной мощности, при которой топливо сгорает в оптимальном режиме. Но экстремальные холода царствуют недолго, и в остальное время заслонку приходится перекрывать, уменьшая теплоотдачу. При этом режим горения превращается из оптимального в наименее выгодный.

Владельцам русских печей такая проблема не знакома: данный агрегат всегда протапливается в оптимальном режиме, а избыток тепла накапливается кирпичным массивом и затем в течение долгого времени постепенно отдается в помещение.

Хорошо бы такую тактику применить и для стального или чугунного котла, но стенки таких приборов не обладают достаточной теплоемкостью. Остается только одно: создать и подключить к котлу отдельное устройство, способное аккумулировать тепло.

Теплоаккумулятор для котла отопления

Попутно уменьшается объем угарного газа в выбросах, а подкладывать дрова или уголь нужно будет гораздо реже. При этом возможность перегрева и закипания теплоносителя в теплообменнике котла почти полностью исключается.

Не помешает теплоаккумулятор и владельцу электрического котла. Ночью, как известно, электроэнергия стоит в 3 раза дешевле, чем днем. При наличии теплоаккумулятора можно перейти на дифференцированный тариф и пользоваться электрокотлом только ночью.

Принцип работы

Проводя аналогию с русской печью, несложно догадаться, что под солидным термином «теплоаккумулятор» подразумевается просто большой объем какого-либо материала, имеющего значительную теплоемкость. В системах водяного отопления в этом качестве логичнее всего использовать сам теплоноситель – теплоемкость у воды достаточно велика.

Итак, накопитель тепла представляет собой большую емкость, заключенную в теплоизолирующую оболочку и заполненную водой. Применяются разные схемы подключения такого устройства, но принцип его работы остается неизменным: за счет избытка производимого котлом тепла вода в ТА нагревается до высокой температуры и впоследствии накопленное тепло постепенно отбирается в систему отопления.

Схема работы теплового аккумулятора

Помимо основной своей функции ТА может играть роль водонагревателя, для чего внутрь него достаточно встроить змеевик. Правда, получить горячую воду в больших объемах с его помощью не получится.

Зарядку ТА можно осуществлять не только при помощи котла, но и посредством солнечного коллектора – для этого в емкость также нужно встроить змеевик, через который будет протекать нагретый солнцем теплоноситель.

Простой тепловой аккумулятор своими руками

Теплоаккумулятор для твердотопливного котла изготовить своими руками довольно просто, если следовать инструкции. Создание ТА следует начинать с расчета его объема. Можно воспользоваться следующей методикой:

Задаемся исходными данными

Максимальная температура воды: Tmax = 90 градусов.

Минимальная температура воды: Tmin = 50 градусов.

Время работы без участия котла: t = 8 часов.

Также для расчета понадобится требуемая тепловая производительность системы отопления (СО).

Следует брать средний показатель, а не тот, который соответствует самым экстремальным морозам. В противном случае ТА получится неоправданно большим и дорогим, а для его зарядки понадобится очень мощный теплогенератор.

Самый правильный способ определить мощность теплоотдачи – рассчитать теплопотери дома. Но для примера мы воспользуемся упрощенной методикой, согласно которой для обогрева площади в 10 кв. м в самый холодный период зимы требуется 1 кВт тепла. Тогда максимальная мощность СО для дома площадью 200 кв. м составит 20 кВт, а средний показатель примем равным W = 10 кВт.

Расчет объема

Исходя из полученных данных, определим количество энергии, которое должен запасти ТА:

Q = W x t x 3600 (переводим часы в секунды) = 10000 х 8 х 3600 = 288 МДж.

Теплоемкость воды составляет (возьмем значение для температуры в 70 градусов): с = 4190 Дж/кг*градус.

Тогда воды нам понадобится:

m = Q/c(Tmax — Tmin) = 288 000 000 / 4190 (90 — 50) = 1718 кг.

Принимая высоту емкости равной 2 м, определим площадь основания: S = 1,718 / 2 = 0.859 кв. м. Такую площадь будет иметь круг диаметром 1040 мм.

Для дальнейших расчетов понадобится площадь поверхности емкости без днища. Она будет равна S = 0.859 + 3.14х1,04х2 = 7,39 кв. м.

Расчет толщины теплоизоляции

Толщину теплоизоляции следует выбирать с учетом того, какая тепловая мощность требуется для отопления котельной. Теплопроводность современных теплоизоляционных материалов составляет Л = 0,040 Вт/м*градус. Следовательно, если взять теплоизолятор толщиной d = 100 мм (0,1 м), то из полностью заряженного ТА (температура воды – 90 градусов) в котельную будет проникать

q = S*(Tmax — 20) * Л / d = 7,39 * (90 — 20) * 0,040 / 0,1 = 206,9 Вт тепла (20 – температура воздуха в помещении).

Если такой показатель не устраивает, толщину теплоизоляции нужно уменьшить.

Изготовление

Итак, рассмотрим, как изготовить теплоаккумулятор для котлов отопления своими руками. Проще всего изготовить ТА из готовой стальной бочки.

За неимением таковой емкость нужно будет сварить из стальных листов. Она должна выдерживать давление, на которое рассчитан теплообменник котла (обычно 3 атм).

Расположение штуцеров зависит от схемы подключения. Если ТА подключается в качестве гидравлического разделителя, то вверху и внизу в него нужно будет врезать по два штуцера, длина которых должна соответствовать толщине утеплителя.

Одна пара (верхний + нижний) врезается со стороны котла, другая – с противоположной (здесь будет подключаться отопительный контур). К нижним патрубкам нужно будет подсоединить тройники с термометрами.

Бочку оборачивают фольгой, а затем – утеплителем. В качестве последнего следует использовать материал, не выделяющий ядовитых испарений при контакте с горячими поверхностями.

Пенопласт этому условию не удовлетворяет – понадобится минеральная вата, причем такая, которая не содержит фенол-формальдегидных смол в качестве связующего. Такой утеплитель (базальтовая вата) выпускается для теплоизоляции дымоходов.

Остается обитую теплоизолятором емкость закрыть снаружи кожухом из жести или тонколистовой стали.

Теплоаккумулятор из бочки

Если ТА предполагается параллельно использовать для приготовления горячей воды, его нужно оборудовать змеевиком. Последний делается из медной трубы диаметром 20 мм.

В крышку емкости необходимо вмонтировать предохранительный клапан для сброса избыточного давления.

Чтобы гарантированно обезопасить СО от замерзания при долгом простое котла, установите в верхней части ТА электронагреватель (ТЭН) с термостатом, настроенным, к примеру, на температуру в 40 градусов.

Этапы установки теплоаккумулятора дома

Первым делом необходимо оценить несущую способность пола на месте установки. Она может оказаться недостаточной, поскольку вес ТА имеет довольно солидный. В таком случае необходимо соорудить бетонный фундамент. Поверх фундамента нужно уложить подсыпку из керамзита и уже на нее ставить бак.

Обвязка

В нашем примере применена схема обвязки с гидравлическим разделением, в которой ТА играет роль гидрострелки. Согласно ей, накопитель нужно подключать следующим образом:

1. С одной стороны – к котлу: подающий трубопровод (от котла) – к верхнему патрубку, обратный – к нижнему. При этом в обвязке котла, как обычно, делается перемычка с узлом подмеса, предотвращающим попадание в теплообменник холодной воды.
2. С другой стороны – к отопительному контуру, также снабженному перемычкой и узлом подмеса. Забор воды в контур должен осуществляться сверху, а возврат – снизу.

В каждый контур врезается по циркуляционному насосу. Тот, который установлен между ТА и котлом, прогоняет теплоноситель через теплогенератор, заряжая накопитель. Второй насос, установленный на стороне отопительного контура, гоняет теплоноситель через радиаторы.

Теплоаккумулятор — схема монтажа

Как только его температура опустится ниже определенной отметки, откроется клапан смесительного узла и в контур поступит из ТА новая порция горячей воды.

Настройка

Для правильного движения среды внутри теплоаккумулятора нужно добиться, чтобы насос между ТА и котлом прокачивал больше жидкости, чем второй агрегат.

Для того чтобы точно определить мощность каждого насоса, пришлось бы выполнить сложнейший гидравлический расчет, ведь сопротивления контуров значительно отличаются. На практике вместо этого предусматривают возможность регулировки производительности каждого нагнетателя, что дает возможность точно согласовать их работу.

Есть два пути:

1. Установить нагнетатели со ступенчато регулируемой скоростью вращения двигателя. Сегодня в продаже можно найти 3-скоростные циркуляционные насосы.
2. В точке подключения обратки отопительного контура к тепловому аккумулятору можно установить регулирующий вентиль. Меняя его проходное сечение, мы добьемся изменения расхода через циркуляционный насос отопительного контура.

Настройку производительности насосов осуществляют при полностью открытом смесительном клапане отопительного контура.

При правильной балансировке температура на термометре со стороны отопительного контура должна быть ниже, чем на термометре со стороны котла.

Видео на тему

• Предыдущая записьПредохранительный клапан в системе отопления: конструктивные особенности и принцип действия
• Следующая записьВоздушный клапан для отопления: назначение, принцип действия и конструктивные особенности

Adblock
detector

Теплоаккумулятор можно сделать своими руками

Удобство использования, экономия финансов при применении теплоаккумулятора обусловили высокую популярность данной конструкции среди тех, кто задумывается о наиболее рациональных методах отопления частного дома. Особенностью работы, которая характеризует теплоаккумулятор, является постепенное накопление тепла при работе основного котла отопления, после выключения которого температура в помещении поддерживается за счет жидкости, нагретой внутри корпуса конструкции.

Сегодня предприятиями торговли предлагается целый ряд разновидностей теплоаккумуляторов. Все они соответствуют требованиям безопасности и позволяют существенно экономить средства на отоплении частного дома. Однако самостоятельное изготовление подобного устройства под силу даже начинающему мастеру: достаточно точного следования предложенной ниже инструкции и внимания к каждому шагу, чтобы своими руками создать надежный аккумулятор тепла.

Содержание

1. Общее представление об устройстве теплового аккумулятора
2. Теплоаккумулятор: основные шаги самостоятельного изготовления
3. Технология сборки теплоаккумулятора
4. Подключаем и наслаждаемся!

Общее представление об устройстве теплового аккумулятора

Теплоаккумулятор для котлов отопления имеет следующие основные конструктивные части:

• металлическая емкость (бочка) большого размера;
• слой утеплителя, выложенный по внешней поверхности емкости и предназначенный для сохранения температуры жидкости содержащейся внутри бочки;
• патрубки либо змеевик, расположенные внутри емкости и предназначенные для нагревания жидкости (обычно жидкость подогревается в ночное время, когда тариф на пользование электроэнергией минимальный).

Также в емкости имеется термометр для контроля температуры.

 

Теплоаккумулятор: основные шаги самостоятельного изготовления

Поскольку важным критерием эффективности теплового аккумулятора является его объем, то выбор металлической емкости следует считать наиболее важным этапом, обеспечивающим максимальную утилитарность данного элемента системы отопления. Знатоки рекомендуют подбирать баки объемом от 150 л и более.

 

Также потребуются следующие материалы:

• бетонная плита;
• скотч широкий;
• теплоизолирующий материал: тепловой аккумулятор имеет устройство, схожее со строением бытового термоса, и сохранение температуры жидкости в нем обеспечивается за счет хорошей теплоизоляции;
• трубы из меди либо ТЭНы.

Размещение корпуса изготавливаемого теплоаккумулятора – вопрос наличия свободного пространства в доме либо на прилагающем участке. Значительный его объем подразумевает отдельное помещение типа топочной, что не всегда соответствует плану жилого дома; потому более целесообразно устанавливать аккумулятор тепла вне жилого помещения.

 

Технология сборки теплоаккумулятора

Составление чертежа для самостоятельной сборки теплового аккумулятора позволяет изначально  представить и понять во всех подробностях будущую конструкцию агрегата. Весь процесс изготовления состоит из нескольких основных шагов, выполняя которые, можно быстро получить требуемое устройство с заданными параметрами.

 

Первый шаг – подготовка бочки, состоящая в тщательной ее промывке и удалении мусора, зачистке участков с признаками начинающейся коррозии, покрытии слоем антикоррозийной краски.

Второй шаг – выбор и подготовка теплоизоляции. Этот материал призван обеспечивать максимально длительный срок сохранения температуры жидкости, потому его теплоизоляционные свойства должны быть идеальными.

 

В качестве теплоизоляции наиболее часто используется минеральная вата: она демократична в ценовом отношении и отличается продолжительным сроком службы. Ею тщательно оборачивается вся бочка с внешней стороны, затем этот слой закрепляется с помощью широкого скотча. Для лучшего поддержания температуры укрепленную минеральную вату оборачивают листовым металлом либо фольгированной пленкой.

Третий шаг – определение вида нагревательного элемента. Им могут стать ТЭНы, однако этот вариант небезопасен при использовании и имеет высокие требования к установке. Потому в качестве альтернативы может использоваться змеевик.

Для самостоятельного изготовления змеевика следует взять медную трубку диаметром не менее 3 см. Длина ее может различаться в зависимости от размера корпуса теплоаккумулятора: обычно она составляет от 7 до 15 метров. Труба сворачивается в форме спирали и надежно крепится внутри бочки.

 

Заключительные работы состоят в установке отводного патрубка в верхней части полученной конструкции и вводного патрубка в ее нижней части. Оба патрубка в обязательном порядке снабжаются кранами. Через нижний патрубок вода поступает в агрегат, а патрубок в верхней части теплоаккумулятора обеспечивает отбор  тепла, сохраненного устройством.

 

Важно! Следует помнить, что по правилам пожарной безопасности тепловой аккумулятор необходимо устанавливать на бетонной плите, по возможности он должен быть огорожен стенами.

Подключаем и наслаждаемся!

Теперь – подключение. Самостоятельно изготовленный тепловой аккумулятор прост в использовании, безопасен и экономичен. Однако следует соблюдать ряд простых правил его подключения для гарантированно долгой работы устройства без серьезных поломок.

1. Через весь бак должен быть установлен обратный трубопровод, на его двух концах требуется предусмотреть соответственно вход и выход.
2. Соединение емкости и обратки котла должно производиться в первую очередь.
3. Между емкостью и обраткой устанавливается циркулярный насос (он должен располагаться как отсекающий кран, со второй стороны).
4. Подающий трубопровод выводится по той же технологии (см. п. 3).

Изготовление простейшего теплового аккумулятора своими руками производится достаточно легко и быстро и позволяет экономить средства при отоплении частного дома за счет накопления тепловой энергии, вырабатываемой основным котлом отопления.

Надеемся, что представленный нами материал поможет вам сделать ваш дом более комфортным, а его отопление более экономичным. Будем рады прочитать и ваши комментарии на эту тему.

В представленном ниже видео можно почерпнуть еще больше информации о теплоаккумуляторах.

Нажмите, пожалуйста, на одну из кнопок, чтобы узнать понравилась статья или нет.

( Пока оценок нет )

Как сделать грелки для рук своими руками

Возможно, вы брали с собой пачку коммерческих грелок для рук на футбольный матч или впихивали их в носок лыжных ботинок.

Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, как сделать грелки для рук своими руками?

Несмотря на то, что существуют различные типы коммерческих грелок для рук, в этой версии используются ржавые железные опилки. С солью, железом и водой вы можете мгновенно создать карманный портативный источник тепла!

Эти самодельные грелки для рук не требуют микроволновой печи или швейной машины.

Вместо этого вы научитесь делать грелки для рук своими руками простым и научным способом.

Что вам нужно:

• Железные опилки
• Хлорид натрия (поваренная соль)
• Толстый пакет с застежкой-молнией 4×6 или другой небольшой размер, который у вас может быть
• Толстый пакет с застежкой-молнией 5×7 или другой
• Порошок водного геля (полиакрилат натрия) или другой абсорбирующий материал, такой как опилки или песок

Что нужно делать:

1. Положите 30 г (примерно 1 1/2 столовой ложки) железных опилок в Сумка 3×5 на молнии.

2. Добавьте 1 1/2 столовой ложки соли.

3. Добавьте 1 1/2 столовой ложки полиакрилата натрия.

4. Добавьте 1 1/2 столовой ложки теплой (НЕ горячей) воды.

5. Осторожно удалите воздух и закройте пакет на молнии.

6. Поместите пакет 3×5 в пакет 4×6. Осторожно удалите воздух и закройте пакет на молнии.

7. Встряхивайте, отжимайте и месите смесь в течение 30 секунд или около того, пока внутри меньшего пакета не образуется кашица, а вода полностью не смешается с ней. Будьте осторожны, чтобы положить пакет, если он станет слишком горячим.

Что произошло:

Чтобы по-настоящему понять, как делать грелки для рук своими руками, вам нужно сначала разобраться в химических реакциях. Так что же такое химическая реакция ? Это когда вещество (например, железо или соль) каким-то образом изменяется, также известное как химическое изменение.

Это происходит по-разному: два или более химических вещества могут объединяться в одно, два химических соединения превращаются в два разных химических соединения, или одно химическое соединение разделяется на два или более химических вещества.

Для самодельных грелок для рук вы смешиваете железные опилки с солью, воздухом и водой, что приводит к выделению оксида железа или ржавчины.

Этот химикат считается экзотермической реакцией . Exo означает вне, а термический означает тепло, поэтому экзотермическая реакция — это буквально реакция, при которой выделяется тепло (или свет).

В этом случае при окислении выделяется тепло. Полиакрилат натрия или порошок водного геля помогает удерживать влагу, чтобы могла произойти химическая реакция. Но как только активируемый воздухом процесс завершится, тепло больше выделяться не будет — это может занять от одного до нескольких часов!

Примечание по технике безопасности: чтобы не заразиться столбняком, выбросьте грелки для рук, когда закончите экспериментировать.

Дальнейшее исследование:

Как изменится реакция, если добавить больше железных опилок? Как изменится, если добавить меньше?

А остальные ингредиенты? Как корректировка соотношения соли или порошка водного геля влияет на реакцию? Повторите эксперимент, используя разное количество материалов, и запишите результаты.

Используйте лабораторный термометр для записи температуры каждого эксперимента.

С помощью секундомера засеките, как долго мешок будет нагреваться.

Чтобы узнать больше о природных ядерных и искусственных ядерных реакторах, изготовив грелки для рук, смоделировать выделение ядерной энергии, радиоактивный распад и периоды полураспада с помощью этого эксперимента с символами, а также проанализировать за и против ядерной энергетики, ознакомьтесь с нашей книгой Science Unlocked комплект Naturally Nuclear.

Отопление солью — Evonik Industries

Продукты и рынки

В Эйндховене, Нидерланды, ученые работают над системами аккумулирования тепловой энергии будущего. Основной ингредиент поставляется компанией Evonik.

Солнце — наш источник тепла номер один. Использование солнечной энергии для обогрева наших домов имеет смысл и помогает защитить климат. Он также становится все более и более популярным: по данным Bundesverband Solarwirtschaft (Немецкая ассоциация солнечной энергетики), только в Германии насчитывается почти 2,4 миллиона систем солнечной тепловой энергии. Ежегодно устанавливается около 71 000 таких устройств. Эти системы собирают солнечные лучи, чтобы обеспечить теплую воду и энергию для отопления. В общей сложности эти системы только в 2018 году сократили выбросы CO₂ примерно на два миллиона тонн. Проблема с солнечной энергетикой в ​​том, что меньше нагрева нужно именно в те дни, когда солнце светит больше всего. И наоборот, солнечные коллекторы не могут получить достаточно энергии на очень

холодные, пасмурные дни. В результате домовладельцы по-прежнему зависят от других источников энергии. Системы, которые могут накапливать энергию, когда ярко светит солнце, и снова высвобождать ее по мере необходимости, предлагают решение здесь. Существует множество технологий, которые можно использовать для этой цели. Их эффективность сильно различается, как и их стоимость. Ни один из них не совершенен. Однако изобретение, которое в настоящее время разрабатывается в Эйндховенском технологическом университете, может изменить ситуацию.

ТЕПЛО-ИНСАЙД проект

Университетская проектная группа HEAT-INSYDE работает над «тепловой батареей», основанной на термохимической энергии и использующей давно известное явление: когда кристаллы некоторых солей поглощают воду, они выделяют тепло. . Если избыточное солнечное тепло используется для сушки этих солей, собранная энергия

может быть высвобождена позже путем простого добавления водяного пара к соли. Если соль останется сухой до тех пор, она сохранит накопленную энергию — теоретически она может делать это бесконечно долго.
Технология так же удивительно проста, как и принцип, который она использует. Он состоит всего из четырех компонентов: теплообменника, вентилятора, испарителя/конденсатора и реактора. Настоящий секрет системы и ее научная экспертиза заключаются в ее реакторе и соли. Несколько лет назад докторская диссертация в Технологическом университете Эйндховена включала в себя кропотливый поиск нужной соли среди сотен кандидатов. Эта соль должна была иметь высокую плотность энергии, быть недорогой и стабильной. Разумеется, он также должен был быть нетоксичным и простым в использовании. Ведь новые системы хранения тепловой энергии должны были бы работать десятилетиями в подвалах жилых домов.

Поташ проходит дальнейшую переработку в Эйндховене.

Вдохновение с кухни
В итоге была выбрана соль карбонат калия, также известная как поташ. Он часто используется на немецкой кухне как универсальный помощник в домашнем хозяйстве, а также как разрыхлитель, особенно в имбирных пряниках. Некоторые отрасли промышленности, от производителей какао до производителей стекла, также используют калий. Evonik производит этот материал в течение последних 70 лет на своем заводе в Люльсдорфе недалеко от Кельна. Компания по производству специальных химикатов является одним из крупнейших в мире производителей калия с годовой мощностью в десятки тысяч тонн. Поташ получают путем взаимодействия едкого кали — гидроксида калия — с двуокисью углерода с целью создания раствора калия. Evonik производит едкий кали на совместном предприятии с Nouryon в городе Иббенбюрен в Эйндховене, Нидерланды, ученые работают над системами хранения тепловой энергии будущего. Основной ингредиент поставляется компанией Evonik 23 North Rhine-Westphalia. Исходным материалом является хлорид калия. Как и столовая соль, карбонат калия также добывается в соляных шахтах Европы.

Благодаря исследовательскому проекту в Эйндховене для этого традиционного продукта потенциально может открыться огромный рынок. Особенно позитивным моментом является то, что универсальный, но, казалось бы, старомодный продукт может мгновенно стать важным фактором, обеспечивающим успех энергетического перехода. Чтобы сделать это возможным, Evonik является одним из 12 международных партнеров по проектам, которые участвуют в HEAT-INSYDE. Европейский союз предоставит проекту финансирование в размере 7,7 млн ​​евро до 2024 года. Научное управление проектом находится в руках исследовательской группы материаловедения TNO, Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek или Нидерландской организации прикладных научных исследований. TNO похож на общество Фраунгофера в Германии.

Горячий воздух
В исследовательском институте в Эйндховене находится единственный на сегодняшний день полностью функциональный прототип тепловой батареи. Его реактор содержит слой из более сложного композита калийной соли, через который вентилятор продувает горячий сухой воздух. Воздушный поток нагревается теплообменником, используя, например, избыточную солнечную энергию. Теплый воздух нагревает соль
, которая высыхает, выделяя водяной пар в воздушный поток. Конденсатор извлекает воду из воздуха до полного обезвоживания соли. Аккумулятор теперь заряжен. Чтобы разгрузить его, вентилятор продувает холодный и влажный воздух через сухую соляную толщу. Поскольку соль поглощает влагу, она нагревает воздух до температуры более 60 градусов по Цельсию. Благодаря теплообменнику это тепло воздуха можно использовать для обогрева помещений или воды.

На этой основе партнеры по проекту планируют совместно создать семь компактных прототипов для повседневного использования не позднее 2022 года. Кампус TNO в Эйндховене. Исследовательская группа по материаловедению является партнером Evonik по проекту
. 24 прототипа HEAT-INSYDE будут затем установлены в частных домах в Нидерландах, Польше и на юге Франции, где они пройдут практические испытания в различных климатических условиях.

Привлекательные перспективы
Огромное количество людей уже подали заявки на участие в серии тестов. Это связано с тем, что технические характеристики системы кажутся очень заманчивыми для домовладельцев: для средней семьи из четырех человек система накопления энергии должна быть размером со стиральную машину. Система может хранить так много энергии, что может выделять тепло в течение двух недель без солнца. Согласно метеорологической статистике, периоды отсутствия солнца никогда не бывают длиннее, чем в Центральной Европе. Тепловая батарея занимает вдвое меньше места, чем обычно используемые системы хранения электроэнергии, в которых используется литий-ионная технология, хотя она имеет такую ​​же мощность. Более того, это будет стоить в десять раз дешевле. Хотя обычные резервуары для хранения горячей воды сегодня также недороги, они занимают в десять раз больше места. Соляная батарея может хранить энергию 9 месяцев0085 без потерь, чего не может сделать ни одна другая технология. Кроме того, предполагается, что срок службы тепловой батареи составит 20 лет. Поскольку в аккумуляторе отсутствует сложная электроника, а вентилятор является его единственной подвижной частью, он также требует минимального обслуживания и работает очень тихо. Еще одним преимуществом является то, что соль может быть полностью переработана.

Как это часто бывает, это простое изобретение на самом деле является результатом множества научных исследований. Исследователи все еще работают над оптимальной конструкцией соляного слоя, чтобы поток воздуха проходил через реактор максимально эффективно. Добавки добавляются в соль, чтобы сохранить ее размерную стабильность в течение десятилетий. Добавки 9Рецепт 0085 является тщательно охраняемой коммерческой тайной. В другой докторской диссертации основное внимание уделяется выяснению того, как можно специально изменить кристаллическую структуру поташа, чтобы повысить скорость его зарядки и емкость. Для этого Evonik должен не только поставлять материалы из Люльсдорфа в Северном Рейне-Вестфалии, но и опираться на свои знания, накопленные за 70 лет работы с продуктами.

Профессор Олаф Адан (слева) и доктор Георг Дюрр из Evonik регулярно обсуждают проект.